Täna räägime ühest termodünaamilisest protsessist, mis tavaliselt looduses toimub. See on umbes vastupidine sublimatsioon. See toimub siis, kui eksotermiline olekumuutus toimub gaasist tahkeks, ilma et see oleks eelnevalt vedelas faasis. Sellel on ka teisi nimetusi, näiteks regressiivne sublimatsioon või ladestumine.
Selles artiklis räägime teile kõik omadused, kuidas see juhtub ja kui oluline on vastupidine sublimatsioon.
põhijooned
See on eksotermiline protsess, kuna gaasilised osakesed peavad soojuse kujul energiat kaotama ja selle keskkonnale andma. Sel viisil saavutatakse, et selle reaktsiooni saadusel on vähem energiat kui reagentidel. Nii, et see jahtub piisavalt mis võivad pinnal moodustada kristalle, tahkuda või külmuda. Seda vastupidist sublimatsiooniprotsessi saab näha seal, kus on piisavalt jäine pind, nii et sellele saab otse kristalle ladestuda.
Kui räägime sadestumisest, ei pea me silmas asjaolu, et osakesed ladestuvad gaasifaasist ilma pinda tegelikult niisutamata. Tavaliselt leiame jäädel esemetel vastupidise sublimatsiooni nähtused, näiteks talvel lehtedele sadestunud pakane. Selle sadestumise võime tuvastada, kuna selle moodustab õhuke kristallikiht, ehkki see võib olla ka näiline tolm või savi.
Tänu selle protsessi juhtimisele Uusi mitmekihilisi materjale saab nii, et iga kiht koosneb konkreetsest tahkest ainest, mis sadestub nii füüsikaliste kui ka keemiliste protsesside abil. Selle nähtuse paremaks mõistmiseks võite tutvuda teabega kondenseerumine ja sublimatsioon ja umbes vee olekud.
Pööratud sublimatsiooni roll
Nagu nimigi ütleb, on see liitprotsessi sublimatsioon. See ei alga tahkest aurust, vaid tahkestuvast või külmuvast gaasist. Võib olla üsna üllatav mõelda, et gaasi saab jahutada nii palju, et seda pole isegi vaja läbida, on see olnud vedel.
Vaatame, milline roll on pinnal pöördsublimatsioonis. Kui gaas on väga korrastamata ja hajus, hakkab see oma üksikasju ümber korraldama ja muutub temperatuuri langedes tahkeks aineks. Seda ümberkorraldamist on termodünaamiliselt keeruline teostada. Ja see vajab seda tüüpi tuge, mis on võimeline vastu võtma gaasi osakesi, et neid saaks kontsentreerida. Kui osakesed on kontsentreerunud, saavad nad üksteisega suhelda, et soojust külmema pinnaga vahetada.
Nii kaotavad nad energiat tänu pinnale, mis toimib soojusvahetina. Kuna osakesed vahetavad soojust külmema pinnaga, muutuvad nad aeglasemaks ja tekivad esimesed kristalsed tuumad. Need tuumad on mõeldud teiste osakeste rühmade ja ülejäänud ümbritseva gaasi ladestamiseks. Tänu sellele struktuurile võib hakata moodustuma pöördsublimatsioon. Selle protsessi lõpptulemus on, et pinnale moodustub tahke klaasikiht. Vee olekute kohta lisateabe saamiseks külastage meie artiklit .
Pööratud sublimatsiooni esinemise tingimused
Selle protsessi toimumiseks peab esiteks olema mitu tingimust. Esimene on see, et osakestega kokkupuutuva pinna temperatuur peab olema külmumispunktist madalam. See tähendab seda Gaasi tuleb ülejahutada nii, et niipea kui see pinda puudutab, võib selle stabiilsus häirida.
Teisalt, kui pind on piisavalt jahe, saab gaasi kõrget temperatuuri kiiremini üle kanda, et kõik osakesed kohaneksid pinnal oleva struktuuriga. On mitmeid vastupidiseid sublimatsioonimeetodeid, kus kontakti pind ei pea isegi reaktsiooni tekkimiseks külm olema. Tehnoloogiatööstuses tehakse selle protsessiga palju tööd ja seda nimetatakse keemiliseks aurude sadestamiseks põlemisel.
Näited
Vaatame, millised on seda tüüpi protsesside peamised näited. Kui võtame õlle külmkapist välja, on klaas kaetud valgega. Ja pudel pakub piisavalt pinda, et veeauru molekulid saaksid kokku põrkuda ja kogu oma energia kiiresti kaotada. Kui õlut kattev klaas on must, jääb valge värv palju paremini silma. Võime küünega rebida, et näha, et aur on muutunud tahkeks.
Mõnikord on see protsess nii selline, et õlu kaetakse valge pakasega. Mõju kestab lühikest aega, sest minuti möödudes see kondenseerub ja muutub käes niiskeks.
Teine näide on külm. Nii nagu õllepudeli seintel, on ka mõne külmiku siseseintele ladestuv härmatis seda protsessi. Neid jääkristallide kihte võib täheldada ka tuunikala maapinnal. See on külm, mis ei lange taevast nagu lumi. Õhk on lihtsalt nii külm, et taimede pinnale sattudes külmub see otse ära. Nad lähevad gaasilisest olekust tahkeks. Lisateavet sarnaste nähtuste kohta vt tsirrus.
Füüsikaline ja keemiline sadestumine
Siiani oleme rääkinud ainult veest. Kuid see võib ilmneda ka teiste ainete või ühenditega. Oletame, et meil on kamber, kus eksisteerivad kulla gaasilised osakesed. Siin saame tutvustada jäist ja vastupidavat eset ning sellele objektile ladestuvad kullakihid. Sama juhtuks ka teiste metallide või ühenditega seni, kuni vaakumi tekitamiseks pole vaja rõhku tõsta.
Teiselt poolt on meil keemiline sadestumine. Kui gaasi ja pinna vahel toimub keemiline reaktsioon, on see keemiline sadestumine. Seda kasutatakse tavaliselt polümeeride katmiseks tööstuses. Tänu keemilisele sadestumisele töödeldakse selliseid pindu nagu teemant, volfram, nitriidid, karbiidid, räni, grafeen jne.
Nagu näete, on vastupidine sublimatsioon loomulik protsess, millest inimesed saavad tööstuses erinevatel eesmärkidel kasu. Loodan, et selle teabe abil saate lisateavet vastupidise sublimatsiooni ja selle juhtumise kohta.